3 - Tettonica delle placche crostali: una teoria globale

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1 3 - Tettonica delle placche crostali: una teoria globale

2 Tettonica delle placche crostali Concetto fondamentale delle Scienze della Terra Risultato dell integrazione di molte discipline Basata su considerazioni geologiche e paleontologiche Accettata universalmente dopo le evidenze geofisiche Placche Aggruppamneti di rocce che si spostano nella stessa direzione Possono appartenere sia alla crosta continentale che a quella oceanica, o a una sola di queste Tipi di limiti fra le placche divergenti: dorsali medio-oceaniche convergenti: zone di collisione, archi vulcanici transformi: faglia di San Andreas, faglia Alpine, N.Z. 3.2

3 Limiti di placche divergenti Di solito hanno origine all interno dei continenti e si ampliano fino a divenire bacini oceanici Caratteristiche delle dorsali medio-oceaniche oceaniche Formazione di una depressione tettonica (rift valley) la cui larghezza è inversamente prporzionale al ritmo dell espansione delle placche Luoghi di terremoti con ipocentri superficiali Quasi esclusivamente di natura basaltica Africa Orientale Depressioni tettoniche continentali Inizio della formazione di un oceano Spesso hanno origine in corrispondenza di una giunzione tripla Tipi di rocce: basalti e arenarie 3.3

4 Espansione del fondo dell Atlantico lungo la Dorsale Medio-Atlantica Inizio della subsidenza lungo il Sistema di Fratture dell Africa Orientale 3.4

5 Depressioni tettoniche continentali e marginali Sistema di fratture Golfo di Suez Golfo di Aqaba Mar Rosso Delta del Nilo Sinai Rifting fra Baja California e Messico Mar Rosso 3.5

6 Prove della passata esistenza di un continente unico (PANGEA) Adattamento dei continenti Anomalie nella distribuzione dei fossili 3.6

7 Limiti convergenti Nuova crosta prodotta in corripondenza delle dorsali medio-oceaniche Vecchia crosta distrutta (o riciclata) in corrispondenza delle zone di subduzione (La Terra non aumenta di dimensioani) Importanti valori relativi di densità : crosta continentale 2.8 g/cm 3 - crosta oceanica 3.2 g/cm 3 - astenosfera 3.3 g/cm 3 Tre tipi di limiti convergenti: 1. Oceano oceano Filippine 2. Oceano continente Ande 3. Continente continente Himalaya, Alpi 3.7

8 ARCHI INSULARI: Limiti Oceano Oceano Zone di subduzione Fasce tettoniche ad alta sismicità????? Archi insulari con elevati flussi di calore di vulcani attivi (andesitici) Circondati da una fossa sottomarina 3.8

9 Limiti Oceano Continente Zone di subduzione ARCHI CONTINENTALI : Vulcani attivi (da andesitici a riolitici) Spesso accompagnati da compressione della crosta superficiale 3.9

10 Limiti Continente Continente Zone di collisione Collisione per convergenza con sollevamento per subduzione (± sovrascorrimento) E assistita da Piegamenti, con accorciamenti e ispessimenti Faglie inverse Sottoscorrimenti (subduzione intracontinentale) 3.10

11 Centri di espansione dei fondi oceanici per limiti transformi CICLO DI WILSON Lo schema della tettonica delle placche è ripetitivo: subsidenza, espansione dei fondi oceanici, subduzione, collisione, nuova subsidenza La tettonica delle placche sembra essere stata attiva fin dall inizio della storia della Terra 3.11

12 O-C convergente Esempi di limiti fra placche O-O divergente C-C divergente O-O divergente O-O convergente O-O divergente O-C convergente 3.12

13 Limiti convergenti: Oceano Continente Limiti convergenti: Continente Continente 3.13

14 Velocità di movimento delle placche Dedotta principalmente dalle anomalie magnetiche dei fondali marini Velocità massima: 10 cm/anno Velocità minima: 3 cm/anno Anomalie magnetiche 3.14

15 Molte sono le tracce lasciate dal movimento relativo dei continenti nel tempo : Paleomagnetismo Strutture deformazionali Ambienti di deposizione Fossili Distribuzione dei vulcani Velocità relativa e direzione di moto delle placche Età della crosta dei fondi marini 3.15

16 Apertura dell Oceano Atlantico per movimento delle placche crostali L ambiente di ciascuna placca produce un distinto gruppo di rocce Attraverso lo studio delle rcce di una data area possiamo capire la storia tettonica della regione circostante 3.16

17 Sequenza ofiolitica schematica e ideale Modello per spiegare la formazione di crosta oceanica in corrispondenza delle dorsali medio-oceaniche 3.17

18 Sedimenti vulcanici e nonmarini sono depositati nelle depressioni tettoniche Il raffreddamento e la subsidenza dei margini delle depressioni favoriscono la deposizione di sedimenti Si svilupano le piattaforme carbonatiche Il margine continentale continua a crescere alimentato dall erosione del continente 3.18

19 Parti di un margine di placca convergente Oceano Oceano Parti di un margine di placca convergente Oceano Continente Proseguimento della subduzione Collisione continente-continente 3.19

20 Avvicinamento di un arco insulare o di un microcontinente Collisione Accrescimento di una microplacca Accrescimento di una microplacca al Nord America da 200 milioni di anni 3.20

21 Assemblamento del Pangea 3.21

22 Frammentazione del Pangea 200 MA 140 MA 65 MA Oggi 3.22

23 Meccanismo di moto delle placche crostali Si pensa che possa essere in relazione con i moti convettivi nel mantello L attrito alla base della litosfera trasferisce energia dall astenosfera alla litosfera I moti convettivi possono aver rinnovato da 4 a 6 volte l astenosfera 3.23

24 I fenomeni spiegati dalla teoria della tettonica delle placche Distribuzione dei terremoti e dei vulcani Relationi fra età ed altitudine delle fasce montane Età della distribuzione della crosta oceanica Informazioni magnetiche nelle rocce Questioni aperte Che cosa realmente sappiamo sulle celle di convezione del mantello? Perché esistono alcuni continenti completamente circondati da centri di espansione? Perché ì fenomeni tettonici nella crosta continentale sono così diversi rispetto a quelli della crosta oceanica? 3.24

25 Età dei bacini oceanici 3.25